运用思维导图提升高三课堂效率

■天津市咸水沽一中 吴景冬

近些年的高考物理试题命题以“能力立意”为主导，着重考查考生的物理基础知识、基本技能和科学素养。高考不再是应试能力的培养，高三复习远远不是对付一张试卷那么简单，在复习中更需要培养学生的科学素养，进而才能更有效地备战高考。而运用物理思维的思维导图是提升高考复习的重要途径。

一、抓住课堂主阵地，运用思维导图提升高三课堂效率

思维导图是表达发散性思维的有效的图形思维工具，它简单却又极其有效，是一种革命性的思维工具。学生使用思维导图进行学习，可以成倍地提高学习效率，增进理解和记忆能力。在物理思维方面，高中阶段要求学生具备的一个重要的能力是综合分析能力。它要求考生能够独立地对所遇到的问题进行具体分析，弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境，找出其中起重要作用的因素及有关条件；能够把一个较复杂问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系。简单地说，物理是研究“物体”“运动规律”的“道理”。这就说明了物理的科学思维首先是研究“物质”，即我们常说的研究对象；其次要研究物质的“最一般的运动规律”，即我们所说的物理过程；最终我们要研究他的规律，即科学的物理规律。笔者在高三复习教学中将这种思维细化，形成一种思维流程。这种思维流程简单地说就是“对确定的研究对象进行物理过程分析，从而确定物理规律，最后列出方程”。由于研究对象不同，可以将思想方法细化成两大部分。简明的思维导图如下：

二、研究对象是单体

研究对象如果是一个物体，分析这样的物理过程，一般是有明确的运动状态。如平衡状态、匀变速直线运动、匀变速曲线运动（平抛或类平抛）、圆周运动（匀速圆周运动或者圆周运动的一个位置）。每一种运动状态都有相应的物理规律解决。如果没有明确的运动状态，则依据力在时间、空间的累积效果来确定规律，如动能定理、动量定理、能量守恒规律。

基本的思维导图是：

（一）在纯力学中的应用

例1.一个固定的半径R的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环AB 与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A。一个质量为m 的小球开始静止于C点，后获得一瞬时冲量I0，在水平地面上向右做匀减速运动，经过A 点时对轨道的压力为其重力的k 倍，已知水平轨道CA 段长为nR，取g=10m/s2，求解相关物理问题。

本题是一个单体问题，通过上述的思维导图进行物理思维分析，我们可以得出小球的物理过程：先是明确的运动状态匀减速直线运动，再是一般的圆周运动，最高点B是圆周运动的一个位置，最后是平抛，当分析准确运动状态后，每种状态都有特定的规律解决问题，应用相应的物理规律列出正确方程。

这种思维方法不只是解决纯力学问题，这是一种思维习惯，是解决力学问题的思想，电磁学中的力学问题同样可以解决。

（二）在电磁场中的应用

例2.一带电粒子质量为m带电量为+q，从电场中坐标为(-2L,-L)的点以速度v0沿+x方向射出，恰好经过坐标原点O处后射入磁场区域，最后带电粒子能再次回到坐标原点O（粒子的重力忽略不计）。求解相关物理问题。

通过审题，确定研究对象是带电粒子，接着研究带电粒子的运动状态。我们会发现，粒子先是在电场中做类平抛运动，后在真空中做匀速直线运动，最后在磁场中做匀速圆周运动。应用相应的物理规律又顺利解决了。

三、研究对象是两个物体

（一）当研究问题出现两个物体时，首先引导学生分析这两个物体的状态是否相同，如果状态相同，考虑整体与隔离。

基本的思维导图是：

例3.如图1，若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，求解此过程中各力变化。如图2，整个装置处于静止状态，若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态。求解此过程中各力变化。如图3，缓慢转动挡板至其与斜面垂直，求解此过程中各力变化。诸如此类问题，A、B 两个物体均处于平衡状态或者处于动态平衡状态，都属于平衡状态，所以可以看成一个整体分析平衡，也可以分别研究平衡问题，针对不同研究问题合理选择研究对象。

（二）当研究问题出现两个物体时，若这两个物体的状态不相同，则考虑相互作用，看是否动量守恒，满足守恒条件，即守恒。

例4.如子弹打木块的一系列模型题：

如：一个质量为m 的子弹以v0的水平速度击中静止在光滑水平面上的质量为M 的木块，留在其中或者穿出，分析整个过程的相关物理问题。再如：若将子弹和木块的作用时间变长，变成板块作用。给出相应条件，求解相关物理问题。

以上相关问题，两个物体的状态不相同，依据动量守恒的条件分析判断是否动量守恒，满足守恒条件，即可用动量守恒。

这种分析思维流程在电场、磁场中同样分析的思维方法。

例5.如在电场环境下和在磁场环境下的分析：

当然，本文仅就物理部分问题予以讨论、研究，这种自然科学博大精深，还有很多问题有待更有效、更科学的方法去探究，这仅是笔者多年教学实践的一些体会，以使在科学思维引领下，考试不再是应试，而是在复习中培养学生科学的思维与素养。